质能方程E=mc²,E表示能量,m代表质量,而c则表示光速(常量,c=299792.458km/s)。由阿尔伯特·爱因斯坦提出。该方程主要用来解释核变反应中的质量亏损和计算高能物理中粒子的能量。这也导致了德布罗意波和波动力学的诞生。
质能方程即描述质量与能量之间的当量关系的方程。在经典物理学中,质量和能量是两个完全不同的概念,它们之间没有确定的当量关系,一定质量的物体可以具有不同的能量;能量概念也比较局限,力学中有动能、势能等。
在狭义相对论中,能量概念有了推广,质量和能量有确定的当量关系,物体的质量为m,则相应的能量为 E=mc²。
扩展资料:
这个等式源于阿尔伯特·爱因斯坦对于物体惯性和它自身能量关系的研究。研究的著名结论就是物体质量实际上就是它自身能量的量度。为了便于理解此关系的重要性,可以比较一下电磁力和引力。电磁学理论认为,能量包含于与力相关而与电荷无关的场(电场和磁场)中。
在万有引力理论中,能量包含于物质本身。因此物质质量能够使时空扭曲,但其它三种基本相互作用(电磁相互作用,强相互作用,弱相互作用)的粒子却不能,这并不是偶然的。
这个方程对于原子弹的发展是关键性的。通过测量不同原子核的质量和那个数量的独立质子和中子的质量和的差,可以得到原子核所包含的结合能的估计值。这不仅显示可能通过轻核的核聚变和重核的核裂变释放这个结合能,也可用于估算会释放的结合能的量。注意质子和中子的质量还在那里,它们也代表了一个能量值。
重要的是要注意实际的静质量到能量的转换不大可能是百分之百有效的。一个理论上完美的转化是物质和反物质的湮灭;对于多数情况,有很多带静质量的副产品而不是能量,因而只有少量的静质量真正被转换。在该方程中,质量就是能量,但是为了简明起见,转换这个词常常被用于代替质能等价关系,实际上通常所指的一般是静质量和能量的转换
参考资料来源:
爱因斯坦的质能方程,它描述了质量与能量的等效性及等效关系。简单的说就是一单位的质量的减少(增加)将放出(吸收)真空光速平方倍单位的能量。真空光速在这里只做比例系数,与光本身无关。
质量和能量是统一的,都是物质存在的一种形式,只不过我们观测它们的方法和角度不同。
该公式指出了质量与能量之间的换算关系。简单的说,消耗M多的质量,就可以产生(M乘以光速的平方)这么多的能量——比如原子弹爆炸,重核在裂变过程中损失了质量,产生了大量的能量;耗费E多的能量,就可以生成(E除以光速的平方)这么多的质量——比如高速粒子碰撞后损失了大量的动能,有时会产生新的粒子,总质量大于原来粒子的质量。
再比如电子伏特一般是一个能量单位,但有时候也会用来表示一些基本粒子的质量,比如静止电子的质量是0.511兆电子伏特。
简单的是侠义相对论。
是出自爱因斯坦本人,不过要推导这个公式出来不很难,只要基于爱因斯坦原来的M(v)公式,通过微积分变换就可以推导出来。
爱因斯坦过人之处并非是仅仅推导出一个E=mc¬2,而是对这个推导结果进行了比较合理的物理解释。
用微积分来推导是:
质量(m)和能量(E)的转换关系
E=m*c~2的推导:(~代表后面的几次方、△代表变化量)
m=m0/(1-v~2/c~2)~(1/2)
因为v/c->0
有(1-v~2/c~2)等价1-(v~2/c~2)*(1/2)
m0=m*[1-(v~2/c~2)*(1/2)]
m0=m-m*(v~2/c~2)*(1/2)
m-m0=m*(v~2/c~2)*(1/2)
△m=m*(v~2/c~2)*(1/2)
△m*c~2=(1/2)*m*(v~2)=E
E=△m*c~2,这是在初速度为0的情况下的推导,在初速度不为0的情况下推导。得到
△m*c~2=E’- E=△E
=>E=Mc~2
还有用微积分的另一种推导方法:
m=m./sqrt(1-v¬2/c¬2)
两边取平方,再变换得:m¬2(c¬2-v¬2)=m.¬2c¬2
m¬2c¬2=m¬2v¬2+m.¬2C¬2
两边微分
2mc¬2dm=2m¬2vdv+2v¬2mdm
同约去2m
c¬2dm=mvdv+v¬2dm=v(mdv+vdm)=vdp
dE=Fdr=(dp/dt)dr=vdp
=>c¬2dm=dE
积分得到
E-E.=mc¬2-m.c¬2
“.”代表右下方的0
mc原意是指说唱歌手,现在随着mc的广泛使用,逐渐衍生出许多意思来,也可以指能调节气氛的人,会说rap的人还有能主持控制住全场的人,因此现在许多说唱歌手会在自己艺名前加上mc的前缀,就是在暗示自己的职位是说唱歌手。
这个公式是狭义相对论中描述物体质量与能量间关系的。
E为能量
,m为物体的质量
c是真空光速,也是爱因斯坦认为的极限速度。
与物体静质量m相联系的能量
E=mc²
质能关系是核能释放的理论基础。
再比如电子伏特一般是一个能量单位,但有时候也会用来表示一些基本粒子的质量,比如静止电子的质量是0.511兆电子伏特。